[发明专利]基于自抗扰控制技术的四旋翼飞行器姿态控制方法和系统有效
| 申请号： | 201910745681.7 | 申请日： | 2019-08-13 |
| 公开（公告）号： | CN110531777B | 公开（公告）日： | 2020-11-10 |
| 发明（设计）人： | 夏元清;郝晨希;马代亮;姜鸿儒;翟弟华;张金会;戴荔;林敏;巩敏;许刚 | 申请（专利权）人： | 北京理工大学 |
| 主分类号： | G05D1/08 | 分类号： | G05D1/08 |
| 代理公司： | 北京理工大学专利中心 11120 | 代理人： | 温子云 |
| 地址： | 100081 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种基于自抗扰控制技术的四旋翼飞行器姿态控制方法和系统，能够有效提高四旋翼飞行器姿态控制的鲁棒性。该方法采用自抗扰控制实现姿态控制中的角速度环控制；在自抗扰控制器中，采用跟踪微分器对给定的角速度信号进行平滑降噪处理后得到给定的角速度和角加速度；观测器采用二阶扩张状态观测器，采用被控对象的反馈角速度以及加入电机响应延时的控制量u(t‑τ)，对角速度控制模型的各阶状态以及作用在模型上的内、外部扰动与系统未建模动态的总和进行观测估计；利用观测器的输出量与给定量做差通过非线性控制率计算得到初步控制量，利用观测器得到的扰动估计量在该初步控制量基础上进行补偿，获得最终的输出控制量u(t)。 | ||
| 搜索关键词： | 基于 控制 技术 四旋翼 飞行器 姿态 方法 系统 | ||
【主权项】：
1.一种基于自抗扰控制技术的四旋翼飞行器姿态控制方法，其特征在于，采用自抗扰角速度控制器实现姿态控制中的角速度环控制；在自抗扰角速度控制器中，采用跟踪微分器对给定的角速度信号v进行平滑降噪处理，并将平滑降噪处理后的输入信号本身v1及其导数v2作为给定的角速度和角加速度；观测器采用二阶扩张状态观测器，采用被控对象的反馈角速度y以及加入电机响应延时τ的控制量u(t-τ)，对角速度控制模型的各阶状态以及作用在模型上的内、外部扰动与系统未建模动态的总和进行观测估计；将观测器输出的角速度估计量z1与角速度给定量v1做差，将角速度估计量z1微分获得角加速度估计量与角加速度给定量v2做差，两个差值通过非线性控制率计算得到初步控制量u0，利用观测器得到的扰动估计量在该初步控制量u0基础上进行补偿，获得最终的控制量输出u(t)。/n
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